趙如意，李衛(wèi)紅，姜常義，王江波，汪邦耀，惠爭卜

1) 長安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，西安，710054； 2) 核工業(yè)二〇三研究所，陜西咸陽，712000； 3) 西部礦產(chǎn)資源與地質(zhì)工程教育部重點實驗室，西安，710054

內(nèi)容提要: 東秦嶺丹鳳地區(qū)黃龍廟含榴二長花崗巖是典型的淺色含鈾花崗巖體之一。它具有高硅(73.65%～76.60%)、過鋁(13.01%～13.80%，A/CNK>1.0)、富鉀(4.89%～6.14%)的特點，其輕重稀土元素強烈分餾，銪負異常十分發(fā)育，微量元素具有典型上地殼的含量特征。所獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為415.2±2.0Ma，是志留紀末期花崗巖。該花崗巖是在后碰撞環(huán)境下，由秦嶺巖群郭莊巖組的含榴黑云斜長片麻巖部分熔融所形成的鈣堿性S型花崗巖。與巴羅型區(qū)域變質(zhì)作用的年齡(426Ma)一起，限定了東秦嶺早古生代碰撞作用415～426Ma之間進入后碰撞構(gòu)造環(huán)境，也表明早泥盆世以后的東秦嶺地區(qū)并未經(jīng)歷大規(guī)模區(qū)域性變質(zhì)變形，進入了相對穩(wěn)定的地質(zhì)演化階段。

陜西丹鳳地區(qū)是秦嶺造山帶研究程度最高的地區(qū)之一，涌峪(游振東等，1991,1997；張宗清等，1996)、魚嶺(陸松年等，2004)等地秦嶺巖群及其中基性巖的研究確立了北秦嶺古老地塊的地位；郭家溝(張宗清等，2006)、資峪(Dong Yunpeng et al.,2011a,2011b)、武關(guān)(閆臻等,2009)等地商南—丹鳳蛇綠構(gòu)造混雜巖帶的研究奠定了秦嶺造山帶“三塊夾兩帶”的構(gòu)造格局(張國偉等，1995，2001)；蔡凹(張成立等，2004)、灰池子(李伍平等，2001；王濤，2009)、棗園(胡能高,1990)、寬坪(張成立等，1995)等片麻狀花崗巖的研究為造山帶新元古代、早古生代演化提供了證據(jù)。黃龍廟等淺色花崗巖體也是陜西丹鳳地區(qū)重要的巖體，與其它巖體的最大區(qū)別在于其暗色礦物含量低，鈾含量較高，且與該區(qū)花崗偉晶巖型鈾礦的產(chǎn)出關(guān)系十分密切。自20世紀60年代起，鈾礦地質(zhì)學(xué)前輩們從鈾礦勘探的角度對它們進行了研究(馮明月等，1996；左文乾等，2011)，而對其年齡、地球化學(xué)特征及地質(zhì)學(xué)意義的探討有待深入開展。本文以在該區(qū)開展的“陜西1:5萬龍駒寨、巒莊街幅區(qū)調(diào)”為契機，通過大量的資料收集、野外調(diào)研和數(shù)據(jù)整理，從巖石學(xué)、同位素年代學(xué)、地球化學(xué)特征等方面綜合分析研究，探討它的地質(zhì)意義。

1 地質(zhì)概況及巖體特征

秦嶺造山帶是由北秦嶺地塊(及華北板塊南緣)、揚子板塊北緣、中秦嶺微地塊和商南—丹鳳、勉縣—略陽兩個主縫合帶組成(張國偉等，1995,2001)。陜西丹鳳地區(qū)位于北秦嶺地塊、商(南)丹(鳳)縫合帶和中秦嶺微地塊的結(jié)合部位(圖1)。北秦嶺出露強烈變質(zhì)變形的古元古界秦嶺巖群，它是由形成于大陸邊緣的碎屑巖經(jīng)角閃巖相—高角閃巖相變質(zhì)而來(游振東等，1991；張宗清等，1996，2001)，在其北緣的官坡一帶(胡能高等，1994，1995；楊經(jīng)綏等，2002)和南緣的清油河(Cheng Hao et al.,2011)—寨根(劉良等，2013)一帶均發(fā)育有高壓變質(zhì)的榴輝巖。商丹縫合帶為蛇綠構(gòu)造混雜巖帶，主要由丹鳳巖群的變質(zhì)基性熔巖、英安巖及外來蛇綠巖塊體和基底巖石等塊體，經(jīng)強烈變質(zhì)變形的片麻巖、片巖、糜棱巖等基質(zhì)和后期花崗巖一起焊接而成。中秦嶺微地塊出露劉嶺群池溝組，是一套濁流沉積的復(fù)理石建造經(jīng)綠片巖相變質(zhì)而來。

圖2 (a) 東秦嶺丹鳳黃龍廟巖體中心中粗粒局部含偉晶狀含榴二長花崗巖; (b) 黃龍廟二長花崗巖中 原生白云母鏡下照片 (正交偏光)Fig. 2 (a) Mesium-coarse garnet-bearing monzogranite with partial pegmatite structure in inner Huanglongmiao intrusive in Danfeng, Eastern Qinling Mts.; (b) Micrograph of primary mica in Huanglongmiao monzogranite(crossed nicols)

黃龍廟巖體呈魚狀展布于秦嶺巖群的片麻巖穹窿之中(圖1)，巖性主要為中粒、中粗?！坏攘?，局部偉晶狀含榴二長花崗巖。巖石整體呈灰白色，主要含有石英、斜長石、鉀長石等礦物，以含有石榴子石、白云母，但黑云母的含量低且定向構(gòu)造不發(fā)育為特征。從顯微鏡下看，斜長石含量25%～35%左右，多數(shù)為半自形晶，部分絹云母化明顯，發(fā)育有細密的聚片雙晶，An=20～25。鉀長石含量35%～45%左右，呈半自形—它形晶，似斑狀，具格子雙晶，部分鉀長石內(nèi)有出溶的鈉長石條紋。石英含量30%～35%左右，呈粒狀，多數(shù)以幾何體形式充填于長石空隙間，部分薄片下見有石英的波狀消光。石榴子石含量2%左右，呈粒狀或不規(guī)則狀。黑云母含量一般小于2%，呈片狀，多色性較強。原生白云母含量1%左右，呈較大的片狀分布，片徑大者可達10mm左右(圖2a、2b)，也有一部分可能是新生的白云母，分布于細粒化出現(xiàn)的地方。副礦物有微量的磷灰石和鋯石。巖體與圍巖呈順層貫入式侵入接觸，在巖體的邊緣部位含有大量的圍巖捕虜體，但片麻巖圍巖中無明顯的接觸變質(zhì)現(xiàn)象，僅在薄片中見有少量細小的不定向黑云母產(chǎn)于圍巖片麻理之間。這些特征均表明，黃龍廟巖體是含有白云母、石榴子石的過鋁二長花崗巖，且侵位時圍巖的溫度較高，與巖漿的溫差不大。

圖3 東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖體典型鋯石CL圖像和年齡Fig. 3 CL images and ages of representative zircons of Huanglongmiao monzogranite intrusive in Danfeng, Eastern Qinling Mts.

2 樣品選擇和分析方法

黃龍廟巖體呈魚狀分布，在剖面測制和路線地質(zhì)調(diào)查過程中對該填圖單元進行了系統(tǒng)取樣，經(jīng)薄片鑒定后對黃龍廟二長花崗巖的7件樣品進行了地球化學(xué)分析，并對巖體中心部位的D2210樣品進行了同位素測年樣品采集。用于LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年的樣品D2210采集于黃龍廟巖體中心部位的石嶺子村北，黃龍廟所在的主峰之下(圖1)，其坐標(六度帶)為：X=33°46′15″,Y=110°27′21″。巖性為灰白色中粒含榴二長花崗巖，采樣時挑選無風(fēng)化、無蝕變的基巖，用鋼釬和八磅錘破碎，采集重量約10kg。

鋯石挑選工作由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成，制靶和測試分析均在在西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點實驗室完成。激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)原位U-Pb定年實驗采用的ICP-MS為美國Agilent公司生產(chǎn)的Agilent7500a，激光剝蝕系統(tǒng)為德國microlas公司生產(chǎn)的Geolas200M，該系統(tǒng)由德國Lambda Physik公司的Compex102ArF準分子激光器(波長193nm)，與Microlas公司的光學(xué)系統(tǒng)組成。整個測試分析過程由西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點實驗室包志安博士協(xié)助完成，詳細分析步驟和數(shù)據(jù)處理方法參見相關(guān)文獻(Ballard,et al.,2001)。

地球化學(xué)數(shù)據(jù)檢測分析由核工業(yè)二〇三研究所分析測試中心完成。主量元素檢測使用的是荷蘭帕納科公司制造的Axios X射線光譜儀，分析數(shù)據(jù)中燒失量0.58%～1.73%，分析總量介于99.44%～100.07%之間，滿足GB/T14506.28-2010、GB/T14506-2010和GB/T3257.21-1987要求。微量元素和稀土元素檢測使用的是荷蘭帕納科公司制造的Axios X射線光譜儀和Thermo Flsher公司制造的Xseries2型ICP-MS，分析數(shù)據(jù)滿足GB/T14506.28-2010、DZ/T0223-2001要求。

3 鋯石U-Pb同位素年齡

實驗所選取的鋯石主要為淡黃色—無色透明，正方雙錐狀、半截錐狀及柱狀自形晶體。晶體長約80～250μm，長寬比為2∶1～4∶1，陰極發(fā)光圖像(圖3)表現(xiàn)出典型的巖漿韻律環(huán)帶和明暗相間的條帶結(jié)構(gòu)等，屬巖漿結(jié)晶產(chǎn)物(吳元保等，2004)。鋯石15具有殘留的核部，為繼承核或者捕獲核，但核部外圍顯示出清晰的巖漿環(huán)帶特征。大量的研究表明，不同成因鋯石有不同的Th、U含量及Th/U 比值，巖漿鋯石的Th、U含量較高、Th/U比值一般>0.4，而變質(zhì)鋯石的Th、U含量低，Th/U比值一般<0.1(吳元保等，2004)。從樣品測得的同位素比值和年齡數(shù)據(jù)(表1)可以看出，樣品的Th含量為259.6×10-6～1147.6×10-6，U含量為708.4×10-6～2130.9×10-6， Th/U比值為0.22～1.64，且Th、U含量呈較好的正相關(guān)，與典型巖漿鋯石的特征一致。206Pb/238U的年齡范圍在410.1～423.6Ma，最大年齡誤差3.2Ma。大多數(shù)數(shù)據(jù)點的206Pb/238U年齡比較一致，其加權(quán)平均值為415.2±2.0Ma，MSWD=2.3，95%置信度(圖4b)。該年齡與區(qū)內(nèi)花崗偉晶巖中晶質(zhì)鈾礦U-Pb年齡405～418Ma(馮明月，1996)較為一致，同時與鄰區(qū)大毛溝產(chǎn)鈾含榴二長花崗巖的年齡418.3±8.8Ma(左文乾等，2011)相近。因此，陜西丹鳳地區(qū)的黃龍廟含榴二長花崗巖的形成年齡為415.2±2.0Ma，為早泥盆世花崗巖。

表1 東秦嶺丹鳳黃龍廟巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素分析Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb isotopic analysis of Huanglongmiao intrusive in Danfeng, Eastern Qinling Mts.

4 地球化學(xué)特征

4.1 主量元素

主量元素分析結(jié)果見表2,從表中可以看出，陜西丹鳳地區(qū)黃龍廟二長花崗巖巖SiO2含量為73.65%～76.60%，Al2O3為13.01%～13.80%，CaO為0.45%～1.39%，Na2O為2.35%～3.04%，K2O為4.89%～6.14%。屬高硅花崗巖，鋁飽和指數(shù)A/CNK為1.07～1.17，均大于1.0，AR值為2.52～4.21,屬過鋁質(zhì)花崗巖(圖5)。堿度指數(shù)NK/A為0.49～0.64，為鈣堿性花崗巖。N/K為0.40～0.70，屬相對富鉀類型。在CIPW標準礦物計算中Q=27.99～38.37，Pl=25.74～33.78，Or=29.13～36.23，且二長花崗巖的計算結(jié)果中剛玉的含量均>1.0%。

圖4東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖(a)和直方圖(b)Fig. 4 LA-ICP-MS zircon U-Pb Concordia diagrams (a) and weighted average ages histograms (b) of Huanglongmiao monzogranite intrusive in Danfeng, Eatern Qinling Mts.

圖5 東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖 A/CNK—A/NK投影圖Fig. 5 A/CNK—A/NK diagram of Huanglongmiao monzogranite in Danfeng, Eatern Qinling Mts.

4.2 稀土元素

所取樣品的稀土元素含量見表2，稀土元素配分曲線特征見圖6a。黃龍廟二長花崗巖稀土元素總含量(ΣREE)為136.83×10-6～426.03×10-6，LREE總含量為134.86×10-6～415.06×10-6、HREE總含量為7.53×10-6～17.39×10-6、(La/Yb)N為33.29～161.77，δEu為0.19～0.44。稀土元素數(shù)據(jù)特征表明黃龍廟二長花崗巖的輕重稀土元素強烈分餾，且源區(qū)巖石中殘留有大量的斜長石。

4.3 微量元素

所取樣品的微量元素分析結(jié)果列于表2，從表中可以看出大離子親石元素(LIL)含量較高，Rb為164×10-6～321×10-6、Ba為91.7×10-6～576×10-6。高場強元素(HFS)中的Th、U含量相對較高，Th為8.7×10-6～80.7×10-6、U為1.62×10-6～24.9×10-6、多數(shù)大于3×10-6，屬相對富鈾花崗巖。在微量元素蛛網(wǎng)圖(圖6b)中，各樣品具有較為一致的配分模式，Rb、Ba、Th、U、K元素左側(cè)高高隆起，中段La、Ce、Nd、Zr、Hf、Sm相對富集，Y、Yb、Lu三元素右端下垂，以及Ta、Nb、Sr、P、Ti相對相對負異常，這是典型的上部大陸地殼的微量元素分布特征(Weaver,1984)。

與東秦嶺典型的S型花崗巖漂池巖體(張宏飛等，1996；王濤等，2009)相對比，黃龍廟二長花崗巖具有更高的SiO2、K2O含量，TiO2含量較為相近，而Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O含量略低；原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖的模式基本相同，而輕重稀土元素分餾更為強烈，LREE含量高出較多，但是HREE含量偏低。

5 討論

5.1 巖體成因及源區(qū)

Sylvester(1998)指出，典型的S型花崗巖是指含有白云母、堇青石、石榴子石等礦物的強過鋁花崗巖類巖石，它們的鋁飽和指數(shù)A/CNK>1.1，剛玉標準分子大于1%。黃龍廟二長花崗巖含有白云母、石榴子石，A/CNK=1.07～1.17，且多數(shù)大于1.1，CIPW計算結(jié)果中剛玉標準分子為1.01%～2.18%，具有典型S型花崗巖的特征。

圖6 (a) 東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖稀土元素球粒隕石標準化配分曲線圖; (b) 東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖Fig. 6 (a) Chondrite-normalized REE patterns of Huanglongmiao monzogranite in Danfeng, Eatern Qinling Mts.; (b) primitive mantle-normalized spidergrams of trace elements of garnet-bearing monzogranite in Danfeng, Eatern Qinling Mts.

圖7 東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖(Rb/10)—Hf— (Ta×3)構(gòu)造環(huán)境判別圖(據(jù)Harris等，1986)Fig. 7 (Rb/10)—Hf—(Ta×3) tectonic setting determinant diagram of Huanglongmiao monzogranite in Danfeng, Eatern Qinling Mts. (After Harris et al.,1986)

過鋁S型花崗巖的形成與碰撞造山作用關(guān)系十分密切，往往是由造山帶中陸殼沉積物重熔形成。同樣的源巖，在溫度、壓力不同時，產(chǎn)生熔體的某些微量元素含量會有較大的變化，尤其是對壓力敏感的元素，如Y和Yb(主要與石榴子石相關(guān))，Ta和Nb(與金紅石相關(guān))等(張旗等，2010)。張旗等(2007)通過研究殘留相組成和花崗巖的Sr關(guān)系，認為中壓下產(chǎn)生的花崗巖具有低Sr(<400×10-6)的特征，而黃龍廟二長花崗巖正是低Sr(75.7×10-6～181×10-6)的特征。與郭莊巖組中含榴黑云斜長片麻巖一致，它們的δ18OSMOW都處于8.48‰～11.38‰之間，鍶同位素初始比值[n(Sr87)/n( Sr86)]i也都是0.72802～0.73761之間?。稀土元素配分曲線特征與郭莊巖組中含榴黑云斜長片麻巖相似，但Eu異常更加明顯，表明源區(qū)巖石中殘留有大量的斜長石。與普通含石榴子石花崗巖相比，其重稀土元素含量偏低，可能是由于熔融過程中源區(qū)巖石中殘留有大量石榴子石導(dǎo)致的。

通過花崗巖(Rb/10)—Hf—(Ta×3)構(gòu)造環(huán)境判別圖(圖7)可以看出，黃龍廟二長花崗巖是產(chǎn)出在碰撞大地構(gòu)造背景上的花崗巖。經(jīng)花崗巖的R1—R2構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖8)進一步判別，可以看出所有樣品投影于同碰撞花崗巖與造山后花崗巖之間的過渡區(qū)域。而在花崗巖SiO2—Al2O3構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖9)和Rb—(Yb+Nb)構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖10)判別圖中，樣品均投影于后碰撞構(gòu)造環(huán)境。

圖8東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖R1—R2 構(gòu)造環(huán)境判別圖解 (據(jù)Bechelor等，1985)Fig. 8 R1—R2 tectonic setting determinant diagram of Huanglongmiao monzogranite in Danfeng, Eatern Qinling Mts. (After Bechelor et al.,1985) ① 地幔分異花崗巖； ② 板塊碰撞前花崗巖； ③ 碰撞后隆起期花崗巖； ④ 造山晚期花崗巖； ⑤ 非造山花崗巖； ⑥ 同碰撞花崗巖； ⑦ 造山后花崗巖

Table2ThegeochemicalcompositionofMajorelements(%),REE(×10-6),andtraceelements(×10-6)ofHuanglongmiaogarnet-bearingmonzograniteinDanfeng,EasternQinlingMts.

樣品PM4-16PM4-43PM4-79D6042-2D2210PM012-13D5442SiO276.674.8573.6573.7275.1274.3074.06TiO20.110.210.230.090.090.130.13Al2O313.0113.2913.7713.8013.7313.6813.44FeO0.230.570.120.140.510.801.36Fe2O30.460.891.020.910.330.440.10MnO0.020.030.010.030.020.020.04MgO0.130.210.210.220.170.210.20CaO0.830.691.391.200.890.450.98Na2O3.002.652.353.242.813.042.45K2O4.895.755.754.955.055.676.14P2O50.020.050.080.030.030.030.02燒失量0.610.691.091.511.180.581.00總量99.9699.9899.7899.9499.9999.44100.07A/CNK1.111.121.091.071.171.141.08N/K0.610.460.410.650.560.540.4La50.773.7106.036.228.541.833.5Ce117.0164.0210.074.160.789.862.9Pr12.016.619.07.456.449.126.92Nd45.663.471.028.825.735.426.0Sm9.0810.708.325.806.397.184.91Eu0.600.580.740.580.460.510.63Gd6.768.406.614.734.826.243.96Tb0.680.900.530.550.580.660.43Dy2.634.052.082.551.952.811.72Ho0.330.640.320.400.280.380.25Er0.721.700.820.980.590.880.62Tm0.070.190.080.120.050.100.06Yb0.411.330.470.780.330.610.43Lu0.060.180.060.100.040.090.06Y8.4917.107.8011.007.1211.507.73ΣREE246.63346.37163.14426.03136.83195.57142.39LREE/HREE20.1618.9214.9837.8314.8415.6317.91LaN/YbN88.7039.7533.29161.7761.9549.1555.88δEu0.230.190.340.310.250.230.44Rb183237173223164201262Ba192255371506250375576Th73.780.742.151.931.04126.6U6.245.731.624.863.506.125.17Ta0.570.480.250.880.671.883.39Nb6.8327.36.1825.410.915.330.7Sr75.794.399.1101181134101Zr12315218797.4137.4114104Hf4.895.822.274.331.514.074.40Ti54011281226569382625678Y8.4917.17.811.07.1211.533.2

綜前所述，黃龍廟二長花崗巖是在后碰撞構(gòu)造環(huán)境下，由秦嶺巖群郭莊巖組中含榴黑云斜長片麻巖部分熔融所形成S型花崗巖，它是成熟度較高的殼源高硅、過鋁、富鉀、低磷、低鈦的鈣堿性花崗巖。

圖9 東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖SiO2—Al2O3構(gòu)造環(huán)境判別圖解(據(jù)Maniar等，1989)Fig. 9 SiO2—Al2O3 tectonic setting determinant diagram of Huanglongmiao monzogranite in Danfeng, Eatern Qinling Mts. (After Maniar etal.,1989) IAG—島弧花崗巖類；CAG—大陸弧花崗巖類；CCG—大陸碰撞花崗巖類；POG—后造山花崗巖類；RRG—與裂谷有關(guān)的花崗巖類；CEUG—與大陸的造陸抬升有關(guān)的花崗巖類

5.2 構(gòu)造意義

從超大陸的裂解至新元古代晚期，北秦嶺經(jīng)歷了怎樣的地質(zhì)演化缺少直接的令人信服的證據(jù)，但在北秦嶺的南側(cè)商(南)丹(鳳)洋存在的時間證據(jù)可以推至534Ma(Dong Yunpeng, 2011a,2011b)甚至更早。郭家溝、涌峪、關(guān)子鎮(zhèn)、小王澗、黑河等地蛇綠巖的發(fā)現(xiàn)，表明了500Ma以前，商丹洋已經(jīng)發(fā)育了廣闊的洋盆，同時洋殼向北秦嶺下猛烈俯沖。清油河至武關(guān)河之間的秦嶺巖群郭莊巖組中存在大量與含榴黑云斜長片麻巖構(gòu)造接觸的含石榴子石斜長角閃巖，雖然多數(shù)薄片鑒定的結(jié)果不支持其是榴輝巖的結(jié)論。但是在個別石榴子石中確實存在有綠輝石的殘晶(Cheng Hao et al.,2011)，其峰期變質(zhì)年齡為490±6Ma。寨根北榴輝巖和西峽北榴閃巖的峰期變質(zhì)年齡分別為495±2Ma和503±5Ma(劉良等，2013)。這些發(fā)現(xiàn)表明，在500Ma左右，北秦嶺地塊的南緣存在超高壓變質(zhì)作用，這與商丹洋洋殼的自南向北俯強力沖密不可分。同時產(chǎn)生了與島弧關(guān)系十分密切的關(guān)子鎮(zhèn)巖體(507±3Ma) (王濤等，2009)和陸塊邊緣加厚再抬升部分熔融產(chǎn)生的漂池巖體(496.1±4.2Ma) (王濤等，2009)和淺色長英質(zhì)脈體(閆全人等，2007)。

450～430Ma是東秦嶺花崗巖發(fā)育最廣泛的時期之一，棗園巖體、灰池子巖體、寬坪巖體等是這個時期巖體的典型代表。它們均發(fā)育有產(chǎn)狀為100°～120°∠15°～25°的線狀、桿狀構(gòu)造，具有自東向西斜向上擠出的跡像(Wang Tao et al., 2000)。這與碰撞晚期產(chǎn)生的側(cè)向走滑、塊體逃逸等現(xiàn)象一致。清油河榴輝巖(Cheng Hao et al.,2011)、寨根北榴輝巖(劉良等，2013)和西峽北榴閃巖(劉良等，2013)在450Ma前后也發(fā)生的中壓麻粒巖相退變質(zhì)作用。如此快速的回返抬升速度，很可能是暗示了此時的東秦嶺已經(jīng)處在了全面匯聚碰撞的晚期階段。由于商丹洋閉合后洋殼的拖曳作用，南秦嶺地塊物質(zhì)已經(jīng)下插至北秦嶺地塊之下，才使得北秦嶺地塊快速回返抬升。隨著北秦嶺地塊的進一步抬升，該區(qū)廣泛發(fā)育了具有“巴羅式”變質(zhì)作用特征的角閃巖相變質(zhì)作用(張建新等，2011)變質(zhì)年齡為418～426Ma(張建新等，2011；Hao Cheng et al.,2011；劉良等，2013)。此時，東秦嶺地區(qū)碰撞作用進入了頂峰。

圖10東秦嶺丹鳳黃龍廟二長花崗巖Rb—(Y+Nb) 環(huán)境判別圖解 (據(jù)pearce,1996)Fig. 10 Rb—(Y+Nb) tectonic setting determinant diagram of Huanglongmiao monzogranite in Danfeng, Eatern Qinling Mts. (After pearce,1996) Syn-COLG—同碰撞花崗巖；WPG—板內(nèi)花崗巖；VAG—火山弧花崗巖；ORG—洋脊花崗巖；POST-COLG—后碰撞花崗巖

研究發(fā)現(xiàn)，過鋁的S型花崗巖是在后碰撞環(huán)境下，地殼加厚達到最高值之后才定位的，而且很可能它們的出現(xiàn)標志著造山帶后碰撞階段的開始(肖慶輝等，2002)。由于后碰撞環(huán)境下，構(gòu)造應(yīng)力趨于松弛，下部基性巖漿底劈上侵，帶來了大量的熱量，使得區(qū)域地溫梯度快速升高。秦嶺巖群郭莊巖組的含榴黑云斜長片麻巖在高的地溫梯度下發(fā)生部分熔融形成巖漿，侵位于黃龍廟片麻巖穹窿之中，其年齡為415.2±2.0Ma。而巴羅型角閃巖相區(qū)域變質(zhì)作用的變質(zhì)年齡為426Ma，因此，東秦嶺早古生代碰撞作用415～426Ma之間進入后碰撞構(gòu)造環(huán)境。另外，黃龍廟二長花崗巖除受晚期淺層構(gòu)造活動影響，產(chǎn)生的碎裂構(gòu)造外，該巖體無明顯的變質(zhì)、變形現(xiàn)象，表明早泥盆世以后的東秦嶺地區(qū)并未經(jīng)歷大規(guī)模的區(qū)域性變質(zhì)變形，進入了相對穩(wěn)定的地質(zhì)演化階段。

后碰撞的伸展作用也使得抬升剝蝕作用并不明顯，冷卻速度只有2.5℃/Ma， 400Ma之后，區(qū)域上秦嶺巖群的溫度才低于540℃(Dong Yunpeng et al., 2011c)。在較高溫度和緩慢抬升冷卻速度下，片麻巖穹窿中的S型花崗巖漿可以具有較長結(jié)晶演化時間，尤其是花崗巖結(jié)晶后期產(chǎn)生的含鈾富揮發(fā)份殘余巖漿能運移到空間有利的位置形成花崗偉晶巖，同時也形成了陳家莊、光石溝等具有一定經(jīng)濟價值的花崗偉晶巖型鈾礦床。

6 結(jié)論

(1) 陜西丹鳳地區(qū)的黃龍廟淺色產(chǎn)鈾含榴二長花崗巖是成熟度較高的殼源高硅、過鋁、富鉀的鈣堿性S型花崗巖，其形成年齡為415.2±2.0Ma，為志留紀末期花崗巖。

(2) 該花崗巖是在后碰撞環(huán)境下，由秦嶺巖群郭莊巖組的含榴黑云斜長片麻巖部分熔融所形成。

(3) 在415～426Ma之間，東秦嶺地區(qū)早古生代碰撞作用進入后碰撞階段，自早泥盆世起，該區(qū)進入了相對穩(wěn)定的地質(zhì)演化階段。

注 釋 / Note

? 萬吉. 1992. 陜西丹鳳三角地帶花崗巖同位素研究.核工業(yè)二〇三研究所內(nèi)部資料.